Qualidade das Amostras

Os efeitos da amostragem são particularmente importantes em argilas. Antes da execução do ensaio, a amostra é extraída, levada para o laboratório e o corpo de prova é preparado para o ensaio. Estas operações geram variações no estado de tensões efetiva da amostra conforme mostra a Figura 2.5.

Figura 2.5 – Variação das tensões efetivas no processo de amostragem (Adaptado de Ladd e Lambe, 1963)

Lunne et al. (1997) propuseram um critério de avaliação da qualidade da amostra baseado nos valores de índices de vazios (e) e na razão de pré-adensamento (OCR – Over

Consolidation Ratio). Esta proposta tem como finalidade classificar a amostra quanto ao grau de distúrbio sofrido no processo de amostragem. Os autores compararam resultados de ensaios de adensamento e de resistência em amostras obtidas de diferentes tipos de amostradores. No estudo, foram analisadas amostras extraídas de blocos, de amostrador Sherbrooke, que apresentam um menor nível de amolgamento, além de amostras retiradas com o uso dos amostradores de pistão de 54 mm do Norwegian Geotechnical Institute (NGI) e do amostrador de pistão de 75 mm da Japanese Committee of Soil Sampling. Neste trabalho observou-se que as amostras retiradas com o amostrador Sherbrooke apresentaram reta de compressão virgem mais definida, com melhor definição do valor da tensão efetiva de pré-adensamento (σ´vm). Foi também observado que tanto a compressibilidade, traduzida em termos de módulo confinado (D=∆σ´_vm/∆ε_v), quanto os valores de σ´vm, mostraram-se superiores no caso das amostras em bloco, como mostrado na Figura 2.6.

Figura 2.6 – Resultados de ensaios CRS para diferentes tipos de amostragem (Adaptado de Lunne et al., 1997)

Baseados nas informações obtidas em diversas amostras, Lunne et al. (1997) propuseram um critério de avaliação do grau de amolgamento sofrido pela amostra, com base na diferença entre o índice de vazios inicial da amostra e o índice de vazios correspondente ao nível de tensão efetiva vertical de campo. Os autores classificaram a amostra como: muito boa a excelente; boa a aceitável; ruim; e muito ruim; como mostrado na Tabela 2.2.

Tabela 2.2 – Critério de qualidade proposto por Lunne et al. (1997)

∆e/e0

Razão de pré-adensamento

(RPA ou OCR) ^{Excelente a} _{Muito Bom} Boa a Aceitável Ruim Muito Ruim 1 - 2 < 0,04 0,04 – 0,07 0,07 – 0,14 > 0,14 2 - 4 < 0,03 0,03 – 0,05 0,05 – 0,10 > 0,10 onde ∆e = e0 - e_σ´v0 ; e0 – Índice de vazios inicial da amostra; e_σ´v0 – índice de vazios para σ´v0.

Este critério de qualidade também foi apresentado por Lunne et al. (1997) em termos da deformação axial no nível de tensão inicial de campo (εv0), para isto multiplica-se o valor de ∆e/e0 por e₀/(1+ e₀).

Coutinho et al. (2001) apresentaram um resultado semelhante na argila mole de Recife. Foram comparados ensaios de adensamento em amostras retiradas com o amostrador Sherbrooke e amostradores Shelby de 100 mm (Oliveira, 1991; Coutinho et al, 1993) e 60 mm (Amorim Jr., 1975). Os resultados, mostrados na Figura 2.7 indicam que as amostras retiradas com o uso dos amostradores Shelby apresentam um maior nível de deformação no valor da tensão inicial de campo (diferenças de quase 300%).

Figura 2.7 – Curvas εv x σ´v obtidas com diferentes amostradores (Coutinho et al., 2001)

A má qualidade das amostras tem influência significativa nos parâmetros de compressibilidade, pois o amolgamento da amostra afeta diretamente a forma da curva de compressão dos ensaios oedométricos. A Figura 2.8 apresenta resultados de ensaios de adensamento em diferentes depósitos, onde se observa que a influência da qualidade da amostra é traduzida pelos seguintes aspectos (Coutinho et al., 1998):

a. Diminuição do índice de vazios (ou aumento da deformação) para um valor de tensão de adensamento;

b. Dificuldade na definição do ponto de menor curvatura para a determinação da tensão vertical de pré-adensamento (σ´vm);

c. Redução do valor de σ´vm pelo método de Casagrande;

d. Aumento da compressibilidade na região de recompressão e redução na região de compressão virgem.

Figura 2.8 – Curvas e x log σ´ para amostras de Boa e Má Qualidade (Coutinho et al., 1998)

Coutinho et al. (1998) também ressaltaram que a forma do trecho de compressão virgem não se apresenta de forma retilínea para amostras de boa qualidade e sim de uma maneira curvilínea. Esta característica da curva em amostras de boa qualidade foi observada anteriormente por Martins e Lacerda (1994).

Com base em diversos ensaios realizados nas argilas da cidade de Recife, Coutinho

et al. (2001) concluíram que a classificação proposta por Lunne et al. (1997) se apresenta muito rigorosa para as argilas de Recife. Os autores propõem um aumento na faixa de classificação considerada “satisfatória” (amostras com qualidade “excelente” a “aceitáveis”) para as amostras de argila de Recife, que seriam classificadas como satisfatórias quando apresentarem valores de εv0 menores que 8%. A comparação entre as faixas de classificação propostas por Lunne et al. e a nova faixa proposta por Coutinho et al. (2001) pode ser observada na Figura 2.9.

Figura 2.9 – Faixas de classificação propostas por Coutinho et al. (2001) para argilas de Recife

Oliveira (2002) apresentou diversos resultados de ensaios oedométricos em amostras de argila nas cidades do Rio de Janeiro e Recife, retiradas com amostradores de pistão (100 mm e 127 mm), Shelby (60 mm e 100 mm) e Sherbrooke. O autor verificou que as amostras Shelby de 60 mm apresentaram qualidade insatisfatória pelo critério de Lunne

et al. (1997). As amostras retiradas com o uso do amostrador Sherbrooke ora apresentavam comportamento superior às retiradas pelos amostradores de Pistão (100 e 127 mm) e Shelby (100 mm), ora apresentavam qualidade inferior, sendo algumas amostras classificadas como insatisfatórias. Oliveira et al. (2000) também apresentaram resultados de ensaios de amostras Sherbrooke e Shelby, classificadas como de alta qualidade. Os autores verificaram que todas as amostras apresentavam curvas coincidentes nos ensaios oedométricos.

Oliveira (2002) concluiu que os amostradores de grande diâmetro (100 a 127 mm) utilizados no Brasil possuem dimensões e geometria adequadas para a retirada de amostras indeformadas de boa qualidade. O autor ressaltou também que, apesar do amostrador Sherbrooke apresentar uma menor variabilidade quanto à qualidade das amostras, a relação custo/benefício não justifica seu uso em campanhas práticas de sondagem. Oliveira (2002) também propôs uma modificação nos valores limites das faixas de variação da qualidade das amostras, mostrada na Tabela 2.3.

Tabela 2.3 – Critério de qualidade adaptado por Oliveira (2002) de Lunne et al. (1997)

Excelente a

Muito Bom ^{Boa a Aceitável Ruim Muito Ruim} ∆e/e0 < 0,05 0,05 – 0,08 0,08 – 0,14 > 0,14